川本冷卻塔系列：深圳冷卻塔篇亭，工業(yè)冷水塔缠捌，工業(yè)冷卻塔，圓型冷水塔译蒂，圓型冷卻塔曼月，玻璃鋼冷水塔，玻璃鋼冷卻塔柔昼，玻璃鋼冷水塔哑芹，深圳冷水塔，高溫冷水塔捕透，高溫冷卻塔聪姿，龍崗冷水塔，龍崗冷卻塔

　冷卻塔是利用空氣同水的接觸（直接或間接）

來冷卻水的設(shè)備乙嘀。是以水為循環(huán)冷卻劑末购，從一系統(tǒng)中吸收熱量并排放至大氣中，從而降低塔內(nèi)空氣溫度鉴吞，制造冷卻水可循環(huán)使用的設(shè)備征拆。

應(yīng)用

　　冷卻塔主要應(yīng)用于空調(diào)冷卻系統(tǒng)、冷凍系列摹椅、注塑虫棕、制革、發(fā)泡梦啊、發(fā)電车榆、汽輪機、鋁型材加工炼岖、空壓機耙钉、工業(yè)水冷卻等領(lǐng)域，應(yīng)用zui多的為空調(diào)冷卻楔侣、冷凍卡竣、塑膠化工行業(yè)。具體劃分株惶，如下：

　　A蝴韭、空氣室溫調(diào)節(jié)類：空調(diào)設(shè)備够颠、冷庫、冷藏室榄鉴、冷凍履磨、冷暖空調(diào)等；

　　B庆尘、制造業(yè)及加工類：食品業(yè)剃诅、藥業(yè)、金屬鑄造驶忌、塑膠業(yè)矛辕、橡膠業(yè)、紡織業(yè)位岔、鋼鐵廠如筛、化學品業(yè)、石化制品類等抒抬；

　　C、機械運轉(zhuǎn)降溫類：發(fā)電機晤柄、汽輪機擦剑、空壓機、油壓機擒摸、引擎等婉涌；

　　D、其他類行業(yè)……

　　冷卻塔的作用是將攜帶廢熱的冷卻水在塔體內(nèi)部與空氣進行熱交換兴氧，使廢熱傳輸給空氣并散入大氣中夏坝。

冷卻塔的分類

　　川本冷卻塔，按通風方式分：①自然通風冷卻塔厦冤；②機械通風冷卻塔花脐；③混合通風冷卻塔

按水和空氣的接觸方式分：①濕式冷卻塔；②干式冷卻塔奔豫；③干濕式冷卻塔戚吕。

　　按熱水和空氣的流動方向分：①逆流式冷卻塔；②橫流（直交流）式冷卻塔袄洁。

　　按應(yīng)用領(lǐng)域分：①工業(yè)型冷卻塔员漩；②空調(diào)型冷卻塔。

　　按噪聲級別分：①普通型冷卻塔晤泌；②低噪型冷卻塔逝淹；③超低噪型冷卻塔；④*型冷卻塔桶唐。

　　其他型式冷卻塔栅葡，如噴流式冷卻塔茉兰、無風機冷卻塔等。

冷卻塔一般構(gòu)造

　　川本冷卻塔一般主要由填料（亦稱散熱材）妥畏、配水系統(tǒng)邦邦、通風設(shè)備、空氣分配裝置（如：入風口百葉窗醉蚁、導風裝置燃辖、風胴）、擋水器（或收水器）网棍、集水槽（或集水池）等部分構(gòu)成黔龟，上述結(jié)構(gòu)的不同組

合可以構(gòu)造成不同型式的冷卻塔。

原理

　　通用術(shù)語“冷卻塔”是用來描述直接（開路）和間接（閉路）散熱設(shè)備滥玷。雖然大多數(shù)想出一個“冷卻塔作為一個開放的直接接觸散熱裝置”氏身，間接冷卻塔，有時被稱為“閉合電路的冷卻塔”的是但也是一個冷卻塔信撞。

　　一個直接的爱亡，或開路冷卻塔是一個密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部的手段來分發(fā)溫水給它喂迷宮式包裝或“*了。”填充提供了一個大大的擴大航空癣垛，水的蒸發(fā)加熱空氣和接口發(fā)生泊铸。冷卻水，因為它是通過由重力填寫降臨瞻坊，而在與空氣直接接觸的越過它者侄。在冷卻水，然后收集在一個低于它是從整個過程泵回吸收更多的熱量填寫冷水盆地兼峻。加熱和潮濕的空氣中充滿離開填土出院點從空中遙控足夠大氣入口亮哑，以防止其被卷入冷卻塔回來。

填充可能包括多個神深，主要是垂直核狰，濕面賴以傳播的水（填充）或橫向飛濺要素創(chuàng)造了許多具有較大的地表面積小水滴級聯(lián)幾個層次薄膜（飛濺）。

　　間接毫痢，或閉路冷卻塔并不涉及對空氣趾始，液體，通常是水或乙二醇混合物直接接觸耙旦，被冷卻脱羡。不同的是開放式冷卻塔，冷卻塔的間接擁有兩個獨立的流體電路免都。一個是外部電路中的水是在第二賽道锉罐，這是管束外循環(huán)（非公開線圈）的連接到的熱流體進程被冷卻并在閉路返回。空氣是通過循環(huán)繪制在整個熱管外級聯(lián)水脓规，提供類似的蒸發(fā)冷卻冷卻塔開放栽连。在運作的熱流從內(nèi)部流體電路，通過線圈管墻侨舆，外部電路秒紧，然后由空氣和水的一些蒸發(fā)加熱，到大氣中挨下。間接冷卻塔的行動熔恢，因此非常相似，打開冷卻塔有一個例外臭笆。這一過程被冷卻液在一個“封閉”回路中叙淌，不直接暴露在大氣或外部的循環(huán)水。

　　在逆流冷卻塔空中旅行向上通過填充或管束持沛，對面水向下運動摆咽。在橫流冷卻塔空氣水平移動通過*水向下移動。

　　冷卻塔還有一個特點汇凌，其中航空移動手段的機械通風冷卻塔依靠電力驅(qū)動的風扇种功，以吸引或強行塔空氣。自然通風冷卻塔使用的排氣煙囪的高增長提供空氣浮力草案蚪教。風扇輔助自然通風冷卻塔采用機械草案漩践，以增加浮力的影響。許多早期的冷卻塔靠的風向產(chǎn)生的空氣草案甥归。

如果冷卻水從冷卻塔回到重用，一些水必須添加到更換或構(gòu)成趟伺，流動的那部分蒸發(fā)卑保。由于蒸發(fā)包括純凈水，溶解的礦物質(zhì)和其他固體循環(huán)水的濃度往往會增加酸疹，除非一些溶解天俺，如打擊固體控制手段下，提供雌芽。一些水也喪失了與正在開展的廢氣（漂移）飛沫授艰，但是這通常是減少到一個非常小的數(shù)額安裝擋板樣裝置，稱為漂流排除世落，收集液滴淮腾。彌補的金額必須等于蒸發(fā)，吹下來屉佳，總漂移谷朝，如風力井噴和其他水滲漏損失，保持一個穩(wěn)定的水位。

常用術(shù)語

一些有用的術(shù)語圆凰，通常在冷卻塔工業(yè)中使用：

　　漂移 - 水正在開展的與廢氣冷卻塔飛沫杈帐。漂移液滴具有與進入塔水的雜質(zhì)濃度相同。漂移速度通常采用擋板減少類似的設(shè)備专钉，所謂的漂流排除挑童，通過空中旅行后必須離開填充和塔噴霧區(qū)。

　　井噴 - 吹的風冷卻塔跃须，水滴站叼，一般在進氣口開口。水也可能會丟失佛缕，在風的情況下碉伙，通過濺或噴霧。例如風簾陈汇，百葉真译，飛濺偏轉(zhuǎn)和水分流調(diào)節(jié)裝置來限制這些損失。

　　煙羽 - 飽和的流離開廢氣冷卻塔燕柠。羽流是可見的水蒸汽時猬蚤，它包含了涼爽空氣接觸凝結(jié)，在人的呼吸霧大冷天像飽和空氣尊慷。在某些情況下执寺，冷卻塔羽毛，可能會噴霧或結(jié)冰的危害及其周圍地區(qū)肖婴。請注意洞惕，水的蒸發(fā)冷卻過程是“純粹的”水，在相反的是漂移的飛沫或水的比例非常小吹的進氣口內(nèi)略裹。

　　吹式 - 的循環(huán)水流量是拆除竟坛，以保持在一個可接受的水平，溶解固體和其他雜質(zhì)的部分金額钧舌。

　　由流經(jīng)木結(jié)構(gòu)冷卻塔用水沖洗行動浸出 - 損失的木材防腐化學品担汤。

　　噪音 - 聲音能量冷卻塔排放，并聽取了（記錄）在給定的距離和方向洼冻。聲音是對所產(chǎn)生的影響崭歧，水質(zhì)下降的空氣受到球迷的運動，該運動在風扇葉片結(jié)構(gòu)撞牢，電機率碾，變速箱和傳動帶。

冷卻塔的類型特點

一普泡、逆流塔

　　1播掷、水在塔內(nèi)填料中审编，水自上而下，空氣自下而上歧匈，兩者流向相反一種冷卻塔垒酬。

2、逆流冷卻塔熱力性能好嚎猛、分三個冷卻段：

　⊙ι弧①布水器到填料頂這一空間，此段的水溫較高拉鳄，所以仍可將熱量傳給空氣排貌。

　　②填料水與空氣熱交換段凳福。

　⊥读隆③填料至集水池空間淋水段，水在此段被冷卻稱之為“尾效”则钩。在我國北方水溫可下降1-2℃蘑劲。綜上所述，逆流塔比橫流塔在相同的情況下檀巡，填料體積小20％左右似魄，逆流塔熱交換過程更合理冷效高。

　　3宜恩、配水系統(tǒng)不易堵塞作姐、淋水填料保持清潔不易老化、濕氣回流小泛范、防凍化冰措施更容易让虐。多臺可組合設(shè)計，冬季以所需的水溫水量可合并單臺運行或全部停開風機罢荡。

　　4澄干、施工安裝檢修容易、費用低柠傍，常用在空調(diào)和工業(yè)大、中型冷卻循環(huán)水中辩稽。

二惧笛、橫流塔

　　l、水在塔內(nèi)填料中逞泄，水自上而下患整，空氣自塔外水平流向塔內(nèi)兩者流向呈垂直正交一種冷卻塔。常用在噪聲要求嚴格的居民區(qū)內(nèi)喷众，是空調(diào)界使用較多的冷卻循環(huán)塔各谚。優(yōu)點：節(jié)能、水壓低、風阻小甥鼠、亦配置低速電機块生、無滴水噪聲和風動噪聲，填料和配水系統(tǒng)檢修方便岭笔。

　　2廓蒜、可隨建筑形狀隨意構(gòu)筑基礎(chǔ)多臺放置，根據(jù)所需的水溫分別啟動單臺或多臺冷卻塔钻国。

　　3奴妈、應(yīng)注意的是：框架要多40％熱交換時要有較多的填料體積，填料易老化燎称、配水孔易堵塞窃愿、防結(jié)冰不好、濕氣回流大贩溉。橫流塔的優(yōu)點正是逆流塔的缺點恨递。

三、噴霧通風無填料冷卻塔

　　采用*的噴霧噴嘴安裝在冷卻塔底上部進風處破溺，有噴霧自旋無電機送風和塔頂排風兩種方式启疙。將熱水經(jīng)噴嘴內(nèi)旋片時產(chǎn)生內(nèi)旋流形成細微霧狀化噴出，使霧狀存在裕循、向上噴順流亦下落逆流兩個冷卻時效臣嚣。霧化均勻無中空現(xiàn)象，冷卻效果穩(wěn)定剥哑、電能消耗低硅则、漂水率0.01％，不用填料株婴、造價低壽命長怎虫，符合 GB7190.1-1997國家標準。使用范圍冶金困介、食品大审、化工、高濁座哩、高溫徒扶、防腐冷卻塔。

四根穷、封閉式冷卻塔

　　1. 封閉式冷卻塔是傳統(tǒng)冷卻塔的一種變形和發(fā)展姜骡。它實際上是一種蒸發(fā)

式冷卻塔，冷卻器和濕式冷卻塔的組合诽怨，它是臥式的蒸發(fā)式冷卻塔勃经，工藝流體在管內(nèi)流過吭匀，空氣 在管外流過，兩者互不接觸浩铺。塔底蓄水池內(nèi)的水由循環(huán)泵抽取后螺城，送往管外均勻地噴淋下來。與工藝式流體熱水或制冷劑和管外空氣并不接觸淡藻，成為一種封閉式冷卻塔廊睹，通過噴淋水增強傳熱傳質(zhì)的效果。

　　2.封閉式冷卻塔適用于對循環(huán)水質(zhì)要求較高的各種冷卻系統(tǒng)缔沐，在電力贤疆、化工、鋼鐵尊陪、食品和許多工業(yè)部門有應(yīng)用前景枫演。另一方面，與空冷式熱交換器相比段物，蒸發(fā)式冷卻塔利用管下側(cè)水的蒸發(fā)潛熱酵熙，使空氣側(cè)傳熱傳質(zhì)顯著增強，也具有明顯的優(yōu)點驰坊。

　　密閉式冷卻塔（也叫蒸發(fā)式空冷器）將管式換熱器置于塔內(nèi)匾二，通過流通的空氣、噴淋水與循環(huán)水的熱交換保證降溫效果拳芙。由于是閉式循環(huán)察藐，其能夠保證水質(zhì)不受污染，很好的保護了主設(shè)備的高效運行舟扎，提高了使用壽命分飞。外界氣溫較低時，可以停掉噴淋水系統(tǒng)睹限，起到節(jié)水效果譬猫。推著國家節(jié)能減排政策的實施和水資源的日益匱乏，近幾年密閉式冷卻塔在鋼鐵冶金羡疗、電力電子染服、機械加工、空調(diào)系統(tǒng)等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用叨恨。

北方地區(qū)冬季氣溫通常在零度以下很撩，密閉式冷卻塔的運行防凍問題日益突出，如果解決的不好端辛，可能凍壞換熱管或冷卻塔其他部件。根據(jù)不同的工藝特點超肃，密閉式冷卻塔有的冬季全天運行希没，有的部分時間段運行械拉，有的幾乎不用。但都需要考慮防凍問題腿伟。

　　如果在冬季密閉式冷卻塔不需要運行鸿铐，停機時，須將噴淋水和內(nèi)部循環(huán)水排空芬过。荏原公司的CXW系列冷卻塔在換熱器的設(shè)計上采用立體傾斜式結(jié)構(gòu)胞仅，確保了流水暢通和排空干凈。換熱器頂部設(shè)有氣閥結(jié)構(gòu)佣今，必要時可以通入壓縮空氣輔助排空唁映。

　　封閉式冷卻塔，又稱閉式冷卻塔靠汁，蒸發(fā)冷卻器蜂大。

冷卻塔風機的節(jié)能及安全控制分析

　　1 風機節(jié)能控制器的分析

　　提出風機節(jié)能控制管理的目的，是實現(xiàn)風機運行閉環(huán)自動控制蝶怔。根據(jù)生產(chǎn)的需要預先設(shè)定供水溫度奶浦，由氣候氣象環(huán)境對水溫的影響、系統(tǒng)換熱條件的改變對水溫的影響踢星，用溫感探頭的實測值及時反應(yīng)出來澳叉，zui終通過調(diào)控降溫設(shè)備的能耗來穩(wěn)定供水溫度，實現(xiàn)自控節(jié)能沐悦。

　　通常認為成洗，“變頻調(diào)速技術(shù)”是完成上述過程的理想方法。但變頻調(diào)速技術(shù)在循環(huán)水冷卻塔風機控制上的運用存在如下局限性和缺陷：

　∷弧①“變頻調(diào)速技術(shù)”可以做到很高的控溫精度泌枪，但這在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)卻不很重要。

　★醯骸②變頻器自身的能量損耗（平均運行效率不足90％）影響節(jié)能效果碌燕。

　　③變速運行造成風扇葉片攻角改變（迎風角）继薛，風機脫離工作點運行使效率降低预旺。

　　④電機脫離額定轉(zhuǎn)速的低速運行灯彩，以及轉(zhuǎn)速浪熙、扭矩、功耗之間的非線性關(guān)系阵蔚，也使電機的運行效率大為降低锨蹄。

　　⑤變頻調(diào)速系統(tǒng)價格較為昂貴（每千瓦1000元左右）扶免，新建工程和老設(shè)備改造都需較大投入努墩。

　》兔啊⑥設(shè)計上還必需考慮變頻調(diào)速器運行在某些特定轉(zhuǎn)速時的破壞性共振問題，和變頻調(diào)速器產(chǎn)生強電磁污染對其它儀表的干擾等問題引晌。

　　2 風機安全監(jiān)控器分析

　　提出風機安全監(jiān)控管理的目的焙恬，是為了自動檢測出振動、油溫赌骏、油位的變化數(shù)值琢窗，并進行顯示和記錄，同時對檢測值超限的風機進行報警和停機晒杈，以求達到風機安全平穩(wěn)運行的目的嫂伞，減少甚至杜絕風機損壞事故的發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)場管理的實際情況桐智，確定了“風機振動”末早、“滑油油溫”、“減速箱油位”3個參數(shù)是保證風機安全zui重要的運行參數(shù)[3]说庭。又確定了“測量范圍”然磷、“測量精度”、“巡檢時間”等共15項設(shè)計參數(shù)進行研發(fā)制作刊驴。該系統(tǒng)于1993年9月在循環(huán)水場得到*試用姿搜，命名為“KR-939風機安全監(jiān)控器”。

　　該系統(tǒng)運用了多參數(shù)組合探頭技術(shù)捆憎、數(shù)字指令編碼技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)舅柜。三參數(shù)組合探頭安裝于風機減速箱泊尺固定座上，其探桿直接插入滑油中躲惰，將減速箱內(nèi)的油溫致份、泊位及設(shè)備振動值直接轉(zhuǎn)換為電信號，并遠傳至控制室內(nèi)的風機安全監(jiān)控器驳达。每臺安全監(jiān)控器可以用一條四芯電纜掛接8只組合探頭挣仅，對8臺風機的運行參數(shù)進行實時監(jiān)控，同時完成數(shù)字顯示缆瑟。超限報警胀司、超限停機等多相功能。經(jīng)過了多次的試驗和改型設(shè)計嫁慌，目前已經(jīng)成功運用于設(shè)備生產(chǎn)現(xiàn)場坚达，各項參數(shù)達到了預定的設(shè)計要求。

　　3 實現(xiàn)計算機聯(lián)網(wǎng)控制分析

　　上面介紹的兩種測控系統(tǒng)爆始，可以通過一條四芯通訊電纜（RS-422標準串行接口）與1臺管理計算機連接鹦卫，計算機可以是通用型PC機或工控機。當配備相應(yīng)的組態(tài)化監(jiān)控管理軟件（DCS-900軟件），即可與多臺KR-933沥萄、KR-939監(jiān)控器實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)控制顶质。與計算機聯(lián)網(wǎng)后的風機監(jiān)控器增加了如下功能：

　　①同時監(jiān)控網(wǎng)內(nèi)所有控制器的測量參數(shù)融蹂，實現(xiàn)綜合管理。

　∨蟆②修改網(wǎng)內(nèi)各控制器的設(shè)定參數(shù)超燃。

　　③根據(jù)各控制器運行參數(shù)變化實現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化管理拘领。

　∫馀摇④進行歷史數(shù)據(jù)及圖形的記錄，幫助分析约素，方便查詢届良。

　　4 風機管理研究的效果分析

　　4.1 風機運行節(jié)電效果明顯

　　以安裝了KR-933的第二循環(huán)水場為例，使用KR-933節(jié)能控制器的節(jié)能效果圣猎。zui初現(xiàn)場試用KR-933節(jié)能控制器的第三循環(huán)水場士葫，在1993年風機負荷較重的6，7送悔，8慢显，9這4個月內(nèi)，耗電量與1991欠啤，1992年同期相比荚藻，節(jié)電量178533kW·h，若以0.45元/（kW·h）計算称桶，這4個月共節(jié)約用電費7.92萬元硬碳；而第三循環(huán)水場安裝節(jié)能控制器的費用只有4.36萬元，可見投入的費用只需設(shè)備運行幾個月就能收回枚甫。

　　4.2 保證風機安全運行

　　根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗祈前，處于完好狀態(tài)下的風機，其油溫仓脓、油位售微、振動曲線的特征如下：

　　①油溫曲線：從開、停機時刻起逐漸升婶希、降始树，約1h左右變成一條近似直線的平滑曲線。

　≌阎佟②泊位曲線：無論是否開機，都應(yīng)近似一條水平的直線挨让。

　∶度摺③振動曲線：開機狀態(tài)下缓溅，圍繞一條虛擬的直線作上下窄幅振蕩的不規(guī)則曲線。

　　5 不足之處分析

　　5.1 大型風機不適合應(yīng)用KR-933節(jié)能控制器

　　對于大功率少機組風機的循環(huán)水場赁温，由于每開停1臺風機坛怪，都會對水溫產(chǎn)生很大的影響。因而股囊，應(yīng)用KR-933風機節(jié)能控制器無法正常穩(wěn)定控制水溫袜匿。如第六循環(huán)水場共有3臺直徑8.53m、功率160kW的風機稚疹，假設(shè)安裝風機節(jié)能控制器居灯，在設(shè)定溫度速率允差。溫度允差内狗、執(zhí)行周期等參數(shù)時怪嫌，必然產(chǎn)生*的矛盾，很難選擇出適當?shù)膮?shù)值柳沙，zui終也達不到節(jié)能降耗的目的岩灭。這種情況下的風機管理，比較適合采用自動變頻調(diào)速系統(tǒng)進行控制管理偎行。目前也正在進行這方面的準備工作判逊。

　　5.2 KR-939安全控制系統(tǒng)的油位測量技術(shù)還有待改進

　　目前KR-939安全監(jiān)控器仍存在不足，其主要問題是油位監(jiān)測医狡，由于受惡劣條件的影響殊纫，較容易出現(xiàn)熱絲結(jié)垢、滑油含水造成斷絲故障肿车。若探頭檢修不及時厌哈，還需要進行人工上塔巡檢實測。

　　加強風機的科學現(xiàn)代化管理到讽，還應(yīng)在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上不斷改進钟肴。

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